Sáng sớm 12/12/2008, anh Lâm Yến Y ra bờ kênh Xáng Đứng ở ấp 2, xã Lê Minh Xuân, huyện Bình Chánh (TP HCM) để bốc đất từ ghe lên bờ như thường lệ. Lúc này trời đã tang tảng sáng, anh Y đang hì hục làm việc thì chợt thấy chiếc bao tải màu trắng nổi lập lờ ở đằng xa nhưng không mấy bận tâm. Lát sau, mùi hôi xộc vào mũi khiến anh sởn gai ốc, cùng lúc đó chiếc bao tải đã cặp sát mũi ghe. Tưởng xác động vật, anh lấy sào đẩy ra thì hốt hoảng khi thấy bên trong là xác người nên vội báo công an.
Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về trật tự xã hội, Phòng kỹ thuật hình sự và Công an huyện Bình Chánh khẩn trương bắt tay vào cuộc. Kết quả khám nghiệm tử thi cho thấy nạn nhân là nữ, hơn 30 tuổi, bị trói tay chân, trên cổ quấn chiếc khăn bằng vải lông màu vàng. Nạn nhân thiệt mạng do bị chèn ép cổ ngực, thời gian bị sát hại trước đó khoảng hai đến ba ngày.
Đại tá Phan Anh Minh (Phó giám đốc Công an TP HCM) yêu cầu công an các quận, huyện rà soát kỹ những trường hợp mất tích từ ngày 9/12 bởi đây là mấu chốt lần ra đầu mối vụ án. Công an đặc biệt chú ý đến trường hợp mất tích của chị Thanh.
Người nhà cho biết, chị mất tích đã hai ngày, khi đi mang theo xe SH và điện thoại di động đắt tiền. Đưa người trong gia đình đến nhận dạng thì mẹ chị đã ngất, xác nhận đây là xác con gái.
Trước kia, chị Thanh sống khép kín nhưng từ khi ly dị hay lui tới các quán bar, vũ trường. Ít ngày trước khi vụ án xảy ra có thấy chị đi cùng gã thanh niên trẻ, hình như anh ta là nhân viên quán bar hay vũ trường.
Từ nguồn tin quý giá này, các trinh sát tìm đến một số quán bar khu vực trung tâm thành phố thì phát hiện Nguyễn Vũ Phương (nhân viên bảo vệ quán bar trên phố Nguyễn Thị Minh Khai, quận 3) cũng đột nhiên mất tích.
Phương làm bảo vệ tại đây từ tháng 8/2008 và có mối quan hệ tình cảm với nữ đồng nghiệp tên Khanh, thuê phòng trọ sống với nhau như vợ chồng. Khám xét phòng trọ của Phương, công an phát hiện dấu máu trên tường và nền gạch.
Kết quả xét nghiệm mẫu máu thu được và nạn nhân cho ra cùng một kết quả. Xác định chính Phương là kẻ thủ ác đã ra tay sát hại chị Thanh, một mũi trinh sát nhận lệnh về quê Phương ở tỉnh Kiên Giang nhưng gia đình cho biết không thấy gã về đây.
Hay tin con trai là kẻ sát nhân, cha Phương làm nghề dạy học như chết đứng. Gia đình cho biết Phương là con trai cả, mặc dù đi làm xa nhưng hàng tháng vẫn gửi tiền về quê phụ giúp cha mẹ. Nhận định Phương sẽ gọi điện về cho gia đình, bằng biện pháp nghiệp vụ, các trinh sát vận động cha mẹ Phương động viên con trai ra đầu thú. Cùng lúc, lệnh truy nã được ban hành.
Tháng 4/2010, nhận được thông tin Phương có mặt ở Kiên Giang, một mũi trinh sát lập tức lên đường, nhưng khi đến nơi thì hắn đã bặt tăm không để lại dấu vết. Đầu tháng 10/2010, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về trật tự xã hội Công an TP HCM nhận được điện khẩn từ Công an huyện Cam Lâm (tỉnh Khánh Hòa) về trường hợp có một trưởng phòng nhân sự tên Nguyễn Quốc Việt có hình dạng rất giống với kẻ sát nhân Nguyễn Vũ Phương.
Đối mặt với các chiến sĩ cảnh sát hình sự, Việt phủ nhận sự liên quan với cái tên Nguyễn Vũ Phương. Khi trinh sát bảo: “Trên ngực Phương có một hình xăm rất lớn, nếu anh bảo không phải là Phương thì hãy cởi áo để cho chúng tôi xem...”, mặt Việt chợt biến sắc. Hắn thừa nhận tội lỗi.
Phương khai, cuối năm 2008, trong khi vẫn đang sống chung với Khanh thì nảy sinh tình cảm với chị Thanh. Tháng 12/2008, Phương về Kiên Giang thăm gia đình nên Khanh sang nhà chị gái ở quận 7 sinh sống. Khuya 10/12/2008, Phương lên TP HCM gặp Thanh rồi cả hai cùng nhau đi uống nước.
Biết Khanh vẫn còn đang ở bên nhà chị gái nên Phương đánh liều đưa người tình về nơi mình sinh sống. Tại đây, thấy có tư trang, đồ dùng phụ nữ, chị Thanh nổi máu ghen khiến đôi bên xô xát. Trong lúc giằng co, Thanh la lớn. Sợ những người xung quanh phát hiện, Phương lấy khăn tắm siết cổ, dùng cục tạ đập làm chị Thanh thiệt mạng.
Gây án xong, Phương lấy xe chạy lòng vòng ngoài đường nghĩ cách phi tang. Nửa đêm, Phương bế xác Thanh cho vào bao tải rồi mang đi vứt tại con kênh thuộc ấp 2, xã Lê Minh Xuân, huyện Bình Chánh. Sau đó, Phương quay về phòng chiếm đoạt điện thoại di động, túi xách và xe SH của nạn nhân. Chiếc xe này gã đem bán được 77 triệu đồng.
Biết đã gây ra trọng tội, Phương bỏ trốn sang Campuchia, Thái Lan. Tháng 4/2010, Phương liều lĩnh quay về Việt Nam, hẹn gặp cha tại quán cà phê ở Long Xuyên, An Giang. Tại đây ông Tòng khuyên con trai ra đầu thú nhưng Phương không nghe mà tiếp tục bỏ trốn về TP HCM để ẩn náu.
Sau đó, Phương lại lui tới các quán bar, vũ trường. Với vẻ điển trai và tài ăn nói ngọt như mía lùi, Phương lân la làm quen với một nữ doanh nhân là giám đốc công ty kinh doanh hải sản tại Khu công nghiệp Suối Dầu, xã Suối Tân, huyện Cam Lâm, tỉnh Khánh Hòa. Khi đã trở nên thân thiết, Phương mò ra Khánh Hòa và được bà giám đốc nhận vào làm công nhân. Điều đặc biệt, dù không hề có trình độ chuyên môn, nghiệp vụ gì nhưng với tài khéo ăn khéo nói, sau một thời gian ngắn, Phương được nữ giám đốc tin tưởng, bổ nhiệm làm trưởng phòng nhân sự.
Trước cách cư xử lạ thường lẩn tránh đám đông, tiệc tùng, Phương bị mọi người chú ý. Một số người phát hiện anh ta có hình dạng rất giống với hung thủ giết chết chị Thanh đang bị truy nã đăng trên báo. Thông tin này lập tức được báo lên Công an huyện Cam Lâm và bộ mặt thật của kẻ sát nhân đã bị lật tẩy.
Ngày ra tòa, nhận định hành vi gây án của bị cáo Phương là đặc biệt nghiêm trọng, phạm một lúc nhiều tội, ra tay quyết liệt, không còn khả năng cải tạo, HĐXX xét xử tuyên phạt Phương tử hình về tội Giết người, 10 năm tù tội Cướp tài sản, tổng hợp hình phạt là tử hình.